Жидкокристаллические волноводы. Прежде чем перейти к другому примеру возможного применения жидких кристаллов в оптических линиях связи, напомним, что оптическое волокно представляет собой оптический волновод.
Свет из этого волновода не выходит наружу по той причине, что снаружи на волокно нанесено покры¬тие, диэлектрическая проницаемость которого больше, чем во внутренней части волокна, в результате чего про¬исходит полное внутреннее отражение света на границе внутренней части и внешнего покрытия.
Волноводный ре¬жим распространения света в волокне может быть, также достигнут не только за счет резкой диэлектрической границы, но и при плавном изменении показателя прелом¬ления (диэлектрической проницаемости) от середины к поверхности волновода.
По аналогии с оптическими волокнами в тонком слое жидкого кристалла также может быть реализован волно¬водный режим распространения света вдоль слоя, если обеспечить соответствующее изменение диэлектриче¬ской проницаемости в пределах толщины слоя. Изменения диэлектрических характеристик в жидком кристалле можно добиться изменением ориентации директора (длинных осей молекул). Оказывается, в слое нематика или холестерина можно, например, путем приложения электрического поля обеспечить такой характер измене¬ния ориентации директора по толщине, что для опреде¬ленной поляризации света такой слой оказывается опти¬ческим волноводом.
Здесь проявляется очевидная аналогия между оп¬тическим волокном-волноводом и жидкокристалличе¬ским волноводом. Но имеется существен¬ная разница. Эта разница состоит в том, что если диэлек¬трические характеристики оптического волокна, а, следо¬вательно, и его волноводные свойства, неизменны и фор¬мируются при его изготовлении, то диэлектрические, а, следовательно, и волноводные свойства жидкокристаллического волновода легко изменять путем внешних воздействий.
Это значит, например, что если жидкокристалличе¬ский волновод включен в канал волоконной связи, то световой поток, идущий по этому каналу, можно моду¬лировать, меняя характеристики жидкокристаллического элемента. В про¬стейшем случае это может быть просто прерывание све¬тового потока, которое может происходить в жидкокристаллическом элементе при таком переключении электрического сигнала на нем, которое приводит к исчезновению его волноводных свойств. Кстати сказать, этот же жидкокристаллический элемент может выполнять и функции оптического микрофона, если он устроен так, что акустический сигнал вызывает в нем воз¬мущение ориентации директора. 3.5.